La pressione oceanica e il suo ruolo nel meteo
La pressione esercitata nel profondo degli oceani è un elemento chiave per comprendere il meteo e le sue variazioni. Grazie all’applicazione di un metodo sviluppato per calcolare la gravità della Luna, i ricercatori del Jet Propulsion Laboratory (JPL) hanno scoperto un modo per misurare la pressione nel fondo degli oceani utilizzando i dati dell’esperimento della Nasa chiamato GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment).
La pressione oceanica e il meteo
La pressione atmosferica è un elemento fondamentale per i meteorologi, in quanto permette di prevedere venti e configurazioni meteo. Allo stesso modo, le misurazioni della pressione dei fondali oceanici forniscono agli oceanografi informazioni cruciali sulle correnti e sulla circolazione oceanica globale. Queste misurazioni possono anche fornire indizi per risolvere vecchi interrogativi sul livello dei mari e sul meteo. Victor Zlotnicki, un oceanografo del JPL, ha spiegato che gli studiosi hanno raccolto dati sulla pressione nel fondo degli oceani per diversi anni, ma le misurazioni sono state limitate a pochi punti specifici e sono state effettuate per brevi periodi.
I satelliti Grace e la mappa gravitazionale
I satelliti gemelli Grace, lanciati nel 2002, rilevano la mappa gravitazionale da una distanza di 500 chilometri al di sopra della superficie terrestre. I loro sensori rilevano la distribuzione delle masse sulla Terra e la sua superficie, fornendo risposte su come la gravità agisce sulle masse. Più una massa è grande, maggiore è la spinta gravitazionale in essa.
La pressione sul fondo degli oceani
La pressione sul fondo degli oceani è determinata dalla somma della pressione atmosferica e di tutta la pressione degli oceani. Quando i venti causano un movimento delle acque sulla superficie degli oceani, la pressione sul fondo di essi cambia. I ghiacci, con la loro fusione, confluiscono negli oceani, aumentandone la massa e di conseguenza anche la pressione sul fondo, sia nel punto di confluenza delle acque sia a livello globale.
Le sfide della misurazione della pressione oceanica
Il dottor Michael Watkins ha rivelato che la misurazione della pressione degli oceani era un obiettivo che si voleva raggiungere fin dall’inizio del progetto, ma la debolezza del segnale ha reso le operazioni più complesse. Le variazioni di gravità sugli oceani sono più piccole rispetto a quelle sulla terraferma, perché l’oceano, essendo un fluido, produce una pressione e ne diffonde gli effetti su un’ampia area. La rilevazione di queste variazioni di gravità non è paragonabile a quelle prodotte, ad esempio, da un’inondazione sul Rio delle Amazzoni o dallo scioglimento dei ghiacci in Groenlandia e Alaska.
Le nuove tecniche di misurazione della pressione oceanica
Con il tempo, i ricercatori hanno perfezionato le elaborazioni dei dati di Grace, utilizzando tecniche e procedure utilizzate per la Luna, riuscendo a raccogliere misure di pressione più precise. La scoperta della diversa concentrazione delle masse lunari, avvenuta grazie alle missioni Apollo, ha permesso di rilevare il campo gravitazionale della Luna attraverso nuovi calcoli. Partendo dalle concentrazioni di massa (metodo “mascon”), gli scienziati hanno recentemente impostato le ricerche sugli oceani, verificando la loro maggiore precisione rispetto ai calcoli armonici tradizionalmente utilizzati. Queste ricerche offrono agli scienziati una nuova visione del campo gravitazionale: è come se venisse “pesato ogni piccolo pezzo dell’oceano”.
Un esperimento lungo le coste del Giappone
Un esperimento condotto lungo le coste del Giappone ha permesso di mettere in pratica le nuove tecniche. Questa zona è una delle poche in cui sono stati raccolti dati sperimentali di pressioni oceaniche inferiori, che possono poi essere utilizzati per convalidare le rilevazioni dei satelliti Grace. L’oceanografo Jae-Hun Park, insieme ai colleghi dell’Università di Rhode Island, ha confrontato i dati di Grace con quelli raccolti con strumenti posizionati sul fondo dell’oceano, studiando per due anni le correnti a quelle profondità e monitorando un’area di 600×600 chilometri con 43 sensori.
Il futuro della misurazione della pressione oceanica
Il metodo mascon, con le sue nuove soluzioni, permetterà di monitorare le variazioni di pressione sul fondo degli oceani in tutto il mondo e per lunghi periodi di tempo attraverso i satelliti gemelli Grace. Questo porterà presto a risposte su interrogativi che gli scienziati si portano dietro da tempo, come ad esempio quanto il cambiamento del livello dei mari sia dovuto alle differenze in massa negli oceani, al risultato dell’evaporazione, alle precipitazioni, alla fusione dei ghiacci, al deflusso dei fiumi e quanto sia dovuto a temperatura e salinità.